混合动力车辆、混合动力车辆的控制方法、用于使计算机执行该控制方法的程序及储存了...的制作方法

专利名称：混合动力车辆、混合动力车辆的控制方法、用于使计算机执行该控制方法的程序及储存了 ...的制作方法
技术领域：
该发明涉及混合动力车辆、混合动力车辆的控制方法、用于使计算机 执行该控制方法的程序及储存了该程序的计算机可读取存储介质。
背景技术：
近年，作为环保的汽车，混合动力汽车(hybrid vehicle )日益受到注 目。混合动力汽车，除了现有的内燃;bL，还将蓄电池等的蓄电装置和使用 来自蓄电装置的电力产生车辆驱动力的电动机作为动力源。
在日本特开2005-137135号公报中，公开了一种混合动力车辆的控制 装置，该混合动力车辆将发动机和电机(motor,电动机)的任一方或双方 用作制动、驱动力源，进行电机与蓄电池之间的电力的接收供给。
该控制装置包括检测车速的车速检测单元(手段)，设定对车辆的 制动、驱动力指令值的制动驱动力指令值设定单元，检测蓄电池的SOC 的SOC检测单元，设定车辆的行驶路径并检测该行驶路径的道路环境信 息的导航装置。
而且，该控制装置还包括基于行驶路径的道路环境信息和SOC( state of charge,充电状态)来运算表示燃料的利用效率的效率指标值的第1效 率指标运算单元；基于SOC,在SOC越高时将效率指标值运算为越大值 的第2效率指标运算单元；最终效率指标运算单元，在可检测车辆的行驶 路径的道路环境信息时选择由所述第1效率指标运算单元求出的第1效率 指标值，否则选择由所述第2效率指标运算单元求出的第2效率指标值， 并且，在所述效率指标值的切换时进行使所述效率指标值从切换前的值连续地变化而与切换后的值一致的处理从而运算最终效率指标值；运行点决 定单元，其基于所述车速检测值、所述制动驱动力指令值和最终效率指标 值，决定当最终效率指标值越大则使得向蓄电池的充电量越少的发动机与 电才几的运4亍点。
在该控制装置中，最终效率指标运算单元的一个特征在于，在车辆到
达了一个到由导航装置设定的行驶路径的终端的距离Xr在预定的距离以 内的地点之后，将效率指标值运算为使得随着Xr变小而从第1效率指标 值向第2效率指标值接近。
在混合动力汽车中，已知具有可使用车辆外部的电源对蓄电装置充电 的外部充电功能的混合动力汽车。由具有外部充电功能的混合动力汽车， 可以降低对内燃机的依存度(依赖程度)。结果，可以减少为了加燃料而 去加油站的麻烦，并且对环境保护作出进一步的贡献。
上述特开2005-137135号公报中公开的技术，可以适用于具有外部充 电功能的混合动力汽车。即在行驶路径的终端进行充电。如此，能在可充 电电力大的状态下开始充电。
但是，例如充电地点为家里的情况下，也有在刚回家后再次出发的情 况。在该情况下，导致在没有进行外部充电、或充电时间短而充电不足的 情况下就出发。

发明内容
本发明的目的在于提供一种混合动力车辆、混合动力车辆的控制方 法、用于使计算机执行该控制方法的程序及储存了该程序的计算机可读取 存储介质，该混合动力车辆能够才艮据进行外部充电的意向(预定)来增加 可以充入的充电量。
本发明，概括地讲提供一种混合动力车辆，其具备内燃机；用于驱 动车轮的电动机；向电动机供给电力的能够充放电的蓄电装置；从内燃机 接收机械动力而发电的发电装置；用于接收从车辆外部供给的电力而对蓄 电装置充电的电力输入部；和控制从发电装置向蓄电装置的充电量使得表示蓄电装置的充电状态的状态量接近控制目标值的控制装置。控制装置， 对乘员进行是否有前往充电地点的意向的询问，基于来自乘员的指示变更 控制目标值。
优选地，充电地点是预先设定的；控制装置具有在从车辆的当前位置 到充电地点的距离为预定值以下时的特有的SOC控制模式，当在导航系 统中判断为到充电地点的距离为预定值以下时，向乘员询问是否要选择特 有的SOC控制模式。
优选地，控制装置，在来自乘员的指示表示具有前往充电地点的意向 时，与没有前往充电地点的意向时相比，将控制目标值设定为较低。
优选地，控制装置，进而对乘员询问充电预定量，才艮据充电预定量变 更控制目标值。
本发明根据另一方面提供一种混合动力车辆的控制方法，该混合动力 车辆具备内燃机；用于驱动车轮的电动机；向电动机供给电力的能够充 放电的蓄电装置；从内燃机接收机械动力而发电的发电装置；和用于接收 从车辆外部供给的电力而对蓄电装置充电的电力输入部。混合动力车辆的
控制方法包括询问乘员是否有前往充电地点的意向的询问步骤；控制从 发电装置向蓄电装置的充电量使得表示蓄电装置的充电状态的状态量接 近第1控制目标值的第1充电控制步骤；控制从发电装置向蓄电装置的充 电量使得状态量接近比第1控制目标值低的第2控制目标值的第2充电控 制步骤；和基于来自乘员的指示决定第1、第2充电控制步骤中的任一方 的执行的步骤。
优选地，充电地点是预先设定的。控制方法还包括获取从车辆的当 前位置到充电地点的距离的步骤；和判定距离是否变为预定值以下的步 骤。询问步骤，在距离变为预定值以下的情况下，进行是否有前往充电地 点的意向的询问。
优选地，决定第1、第2充电控制步骤中的任一方的执行的步骤，在 来自乘员的指示为具有前往充电地点的意向时执行第2充电控制步骤，在 没有前往充电地点的意向时执行第1充电控制步骤。优选地，控制方法还包括进而对乘员询问充电预定量的步骤；和根 据充电预定量变更笫2控制目标值的步骤。
本发明根据另一方面提供一种计算机可读取的存储介质，该介质存储 了用于使计算机执行上述任一混合动力车辆的控制方法的程序。
本发明根据又一 方面提供一 种用于使计算机执行上述任一 混合动力 车辆的控制方法的程序。
根据本发明，由于在充电地点能够接受尽量多的能量，从而实现降低 了对内燃机的依存程度、排气少的对环境保护有益的车辆。


图1是表示本发明的实施方式的混合动力汽车100的整体框图2是图l示出的控制装置60的功能框图3是图2示出的转换器(converter)控制部61的功能框图4是图2示出的第1和第2变换器(inverter)控制部62、 63的功
能框图5是表示图l示出的变换器20、 30及电动发电机MG1、 MG2的零 相等效电路的电路图6是表示使用计算机作为控制装置60的情况下的一般结构的图7是示出与由图1示出的控制装置60进行的充电开始判断有关的程 序的控制结构的流程图8是示出在混合动力车辆的行驶时与充电状态SOC的管理有关的 控制的流程的流程图9是示出从家出发至回到家为止的行^JE巨离与SOC的关系的图IO是图8所说明的控制的变形例的流程图11是示出进行基于图10的流程图的控制的情况下的SOC的变化 的一例的图。
具体实施例方式
7以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细地说明。另外，对于图 中相同或者相当的部分标记相同符号，且不重复其说明。
图1是表示本发明的实施方式的混合动力汽车100的整体框图。
参照图1，混合动力汽车100，包括发动机4、电动发电机MG1、 MG2、动力分配机构3和车轮2。此外，混合动力汽车100还具有蓄电 装置B,升压转换器(boost converter) 10，变换器20、 30，控制装置60， 汽车导航装置55，电容器C1、 C2 (condenser)，电源线PL1、 PL2，接 地线SL， U相线UL1、 UL2， V相线VL1、 VL2, W相线WL1、 WL2， 电压传感器70、 72，电流传感器80、 82。此外，混合动力汽车100还具有 电力输入线ACL1、 ACL2，继电器电路40、输入端子50和电压传感器74。
动力分配机构3，与发动机4、电动发电机MG1、 MG2结合而在它们 之间分配动力。例如，作为动力分配机构3,可以使用具有太阳轮、行星 架和齿圏的3个旋转轴的行星齿轮机构。这3个旋转轴分别与发动机4、 电动发电机MG1、 MG2的各旋转轴连接。例如，将电动发电机MG1的 转子设为中空而使发动机4的曲轴通过其中心，由此将发动机4、电动发 电机MG1、 MG2与动力分配机构3机械式连接。
而且，电动发电机MG2的旋转轴由未示出的减速齿轮、差速齿轮而 结合于车轮2。此外，在动力分配机构3的内部还组装有对于电动发电机 MG2的旋转轴的减速机。
电动发电机MG1被组装于混合动力汽车100，作为由发动机4驱动的 发电机而工作，并且，作为能够进行发动机4的启动的电动机而工作。电 动发电机MG2作为驱动驱动轮即车轮2的电动机而被组装于混合动力汽 车100。
蓄电装置B的正极连接于电源线PL1，而蓄电装置B的负极连接于接 地线SL。电容器C1连接于电源线PL1和接地线SL之间。
升压转换器10包括电抗器L (reactor),叩n型晶体管Ql、 Q2， 二极管D1、 D2。 npn型晶体管Ql、 Q2，串联于电源线PL2和接地线SL 之间。叩n型晶体管Ql、 Q2的集电极-发射极之间，分别连接有使电流从发射极侧向集电极侧流动的二极管Dl、 D2。电抗器L的一端连接于npn 型晶体管Q1、 Q2的连接点，而其另一端连接于电源线PL1。
而且，作为上述的npn型晶体管和以下本说明书中的npn型晶体管， 例如可以4吏用IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极晶体 管)，而且可以代替npn型晶体管使用功率MOSFT (Metal Oxide Semiconductor Fiield-Effect Transistor,金属氧化物半导体场效应晶体管) 等电力开关元件。
电容器C2连接于电源线PL2与接地线SL之间。变换器20包括U相 臂22、 V相臂24和W相臂26。 U相臂22、 V相臂24和W相臂26并联 连接于电源线PL2与接地线SL之间。
U相臂22包括串联连接的npn型晶体管Qll、 Q12。 V相臂24包括 串联连接的npn型晶体管Q13、 Q14。 W相臂26包括串联连接的叩n型 晶体管Ql5、 Ql6。各npn型晶体管Qll-Ql6的集电极-发射极之间，分 别连接有使电流从发射极侧向集电极侧流动的二极管Dl 1-D16。
电动发电机MG1包括三相线圏12作为定子线圈。形成三相线圏12 的U相线圏Ul、 V相线圏VI和W相线圏Wl的一端互相连接而形成中 性点N1，各相线圈的另一端分别连接于变换器20的IJ相臂22、 V相臂 24和W相臂26的各npn型晶体管的连接点。
变换器30包括U相臂32、 V相臂34和W相臂36。电动发电机MG2 包括三相线圏14作为定子线圏。变换器30与电动发电机MG2的构成， 分别与变换器20和电动发电机MG1相同，不再重复说明。
继电器电路40包含继电器RY1、 RY2。作为继电器RY1、 RY2，例 如可以使用机械式触点继电器，也可以使用半导体继电器。电力输入线 ACL1的一端连接于继电器RY1的一端，电力输入线ACL1的另一端连接 于电动发电机MG1的三相线圏12的中性点N1。此外，电力输入线ACL2 的一端连接于继电器RY2的一端，电力输入线ACL2的另一端连接于电 动发电机MG2的三相线圏14的中性点N2。此外，输入端子50连接于继 电器RY1、 RY2的另一端。蓄电装置B，为能够充放电的直流电源，例如包*氢或锂离子等的 二次电池。蓄电装置B，将直流电力向升压转换器10输出。此外，蓄电装 置B由升压转换器10而充电。而且，作为蓄电装置B也可以使用大容量 的电容器(capacitor)。
电压传感器70，检测蓄电装置B的电压VB，将检测出的电压VB向 控制装置60输出。电容器Cl使电源线PL1和接地线SL之间的电压变动 平滑化。
升压转换器10,基于来自控制装置60的信号PWC，使用电抗器L 将从蓄电装置B接收的直流电压升压，并将升压后的升压电压向电源线 PL2输出。具体地，升压转换器IO，基于来自控制装置60的信号PWC， 将基于npn型晶体管Q2的开关动作而流动的电流作为磁场能量蓄积于电 抗器L，由此将来自蓄电装置B的直流电压升压。从而，升压转换器IO， 与npn型晶体管Q2截止(off) 的时刻(timing)同步地将该升压后的升压 电压经由二极管Dl向电源线PL2输出。
此外，升压转换器IO，基于来自控制装置60的信号PWC，将经由电 源线PL2从变换器20、 30的一方或双方接收的直流电压降压至蓄电装置 B的电平而对蓄电装置B充电。
电容器C2使电源线PL2与接地线SL之间的电压变动平滑化。电压 传感器72检测电容器C2的端子间电压，即检测电源线PL2相对接地线 SL的电压VH，将检测出的电压VH向控制装置60输出。
变换器20,基于来自控制装置60的信号PWM1，将从电源线PL2接 收的直流电压变换为三相交流电压，并将该变换的三相交流电压向电动发 电机MG1输出。由此，电动发电机MG1被驱动以产生指定的扭矩。此夕卜， 变换器20，基于来自控制装置60的信号PWM1，将电动发电机MG1接 收发动机4的输出而发电的三相交流电压变换为直流电压，并将该变换的 直流电压向电源线PL2输出。
变换器30，基于来自控制装置60的信号PWM2，将从电源线PL2接 收的直流电压变换为三相交流电压，并将该变换的三相交流电压向电动发电机MG2输出。由此，电动发电机MG2被驱动以产生指定的扭矩。此夕卜， 变换器30，在车辆的再生制动时，基于来自控制装置60的信号PWM2， 将电动发电机MG2接收来自车轮2的旋转力而发电的三相交流电压变换 为直流电压，并将该变换的直流电压向电源线PL2输出。
在此所谓的再生制动，包括在由驾驶车辆的驾驶员对脚制动器操作时 与再生发电相伴的制动、尽管未操作脚制动器但在行驶中通过不踩踏加速 踏板而在再生发电的同时使车辆减速(或中止加速)的情况。
变换器20、 30，在从连接于输入端子50的车辆外部的工业电源卯进 行蓄电装置B的充电时，将从工业电源卯经由电力输入线ACL1、 ACL2 供给至三相线圏12、 14的中性点N1、 N2的交流电力变换为直流电力，而 向电源线PL2输出。
电动发电4几MG1、 MG2,为三相交流电动才几，4吏用可以4吏用三相交 流同步电动机。电动发电机MG1，使用发动机4的输出而产生三相交流电 压，并将该产生的三相交流电压向变换器20输出。此外，电动发电机MG1 由从变换器20接收的三相交流电压产生驱动力，进行发动机4的启动。电 动发电机MG2，由从变换器30接收的三相交流电压产生车辆的驱动扭矩。 而且，电动发电机MG2，在车辆的再生制动时，产生三相交流电压而向变 换器30输出。
继电器电路40，在来自控制装置60的输入许可信号EN被活性化(激 活)时，将输入端子50与电力输入线ACL1、 ACL2电连接。具体地，继 电器电路40，在输入许可信号EN净皮活性化时，将继电器RY1、 RY2接 通，在输入许可信号EN被非活性化时，将继电器RY1、 RY2断开。
输入端子50，是用于将车辆外部的工业(商用)电源卯连接于该混 合动力汽车100的端子。从而，在该混合动力汽车100中，通过后述的方 法，可以从连接于输入端子50的车辆外部的工业电源90对蓄电装置B充 电。
汽车导航装置55，检测该混合动力汽车IOO的当前位置，在未示的显 示部显示该当前位置。此外，汽车导航装置55，计算从混合动力汽车IOO的当前位置至由工业电源卯对蓄电装置B充电的充电地点的行驶预定距 离，将该算出的行驶预定距离向控制装置60输出。作为从工业电源卯对 蓄电装置B充电的充电地点，例如预定(打算)在回家后充分地充电而设 定为自己家里。而且，也可以设置成在汽车导航装置55中可由驾驶员设定 充电地点。
而且，关于车辆的当前位置的检测方法，可以使用利用人造卫星测定 车辆位置的GPS( global positioning system )、或配置于路上的信才示(beacon) 等公知的手法。
电流传感器80，检测流动于电动发电机MG1的电机电流MCRT1， 并将该检测出的电机电流MCRT1向控制装置60输出。电流传感器82， 检测流动于电动发电机MG2的电机电流MCRT2，并将该检测出的电机 电流MCRT2向控制装置60输出。电压传感器74，检测连接于输入端子 50的工业电源卯的电压VAC，并将该检测出的电压VAC向控制装置60 输出。
控制装置60,生成用于驱动升压转换器10的信号PWC，以及分别驱 动变换器20、30的信号PWM1、PWM2，并将该生成的信号PWC、PWM1、 PWM2分别向升压转换器10、变换器20、 30输出。
在此，在来自未示出的点火钥匙(或点火开关，以下相同)的信号IG 示出为断开(off)位置时，从工业电源卯对输入端子50供给交流电力时， 控制装置60将向继电器电路40输出的输入许可信号EN活性化。从而， 控制装置60,生成用于控制变换器20、 30的信号PWM1、 PWM2， 4吏得 经由电力输入线ACL1、 ACL2对中性点N1、 N2供给的来自工业电源90 的交流电力变换为直流电力，而向电源线PL2输出。
此外，控制装置60控制蓄电装置B的SOC， 4吏得蓄电装置B的SOC (将充满电状态i殳定为100%而表示为0-100%的值)位于预定的控制上下 限内。更具体地，控制装置60,在蓄电装置B的SOC低于控制下限值时, 启动发动机4通过电动发电机MG1发电，进行蓄电装置B的充电。而且， 控制装置60，在蓄电装置B的SOC高于控制下限值时，停止发动机4而停止电动发电机MG1的发电。
在此，控制装置60，从汽车导航装置55接收从混合动力汽车100的 当前位置至由工业电源90对蓄电装置B充电的充电地点的行驶预定距离， 基于该接收的行驶预定距离设定蓄电装置B的SOC的控制上下P艮值。
图2是图l示出的控制装置60的功能框图。而且，该控制装置60可 由软件也可由硬件实现。
参照图2，控制装置60包括转换器控制部61、第1变换器控制部 62、第2变换器控制部63、 AC输入控制部64。
转换器控制部61，基于来自电压传感器70的电压VB、来自电压传感 器72的电压VH、从未示出的ECU ( electronic control unit)输出的电动 发电机MG1、 MG2的扭矩指令值TR1、 TR2，电机转速MRN1、 MRN2, 来自AC输入控制部64的控制信号CTL，生成用于导通/截止(on/off) 升压转换器10的npn型晶体管Ql、 Q2的信号PWC，并将该生成的信号 PWC向升压转换器10输出。
第1变换器控制部62基于电动发电机MG1的扭矩指令值TR1和电 机转速MRN1、电压VH、来自电流传感器80的电机电流MCRT1、控制 信号CTL,生成用于导通/截止(on/off )变换器20的npn型晶体管Q11-Q16 的信号PWM1，并将该生成的信号PWM1向变换器20输出。
第2变换器控制部63基于电动发电机MG2的扭矩指令值TR2和电 机转速MRN2、电压VH、来自电流传感器82的电机电流MCRT2、控制 信号CTL，生成用于导通/截止(on/off )变换器30的叩n型晶体管Q21-Q26 的信号PWM2，并将该生成的信号PWM2向变换器30输出。
AC输入控制部64基于来自ECU的信号IG和来自电压传感器74的 电压VAC，判定是否要从车辆外部的工业电源卯进行蓄电装置B的充电。 从而，AC输入控制部64，在判定为要进行充电时，将向转换器控制部61、 第1变换器控制部62和第2变换器控制部63输出的控制信号CTL活性 化，并且将向继电器电路40输出的输入许可信号EN活性化。
图3是图2示出的转换器控制部61的功能框图。
13参照图3，转换器控制部61包括变换器输入电压指令运算部112、 反馈电压指令运算部114、占空比运算部116、 PWM信号变换部118。
变换器输入电压指令运算部112，基于扭矩指令值TR1、 TR2和电机 转速MRN1、 MRN2，运算变换器输入电压的最佳值(目标值)即电压指 令VH—com,并将运算的电压指令VH—com向反馈电压指令运算部114输 出。
参照图1、 3,反馈电压指令运算部114，基于由电压传感器72检测的 升压转换器10的输出电压VH、来自变换器输入电压指令运算部112的电 压指令VH—com,运算用于将输出电压VH控制为电压指令VH_com的反 馈电压指令VH_com_fb，并将运算的反馈电压指令VH_com_fb向占空比 运算部116输出。
占空比运算部116，基于来自电压传感器70的电压VB、来自反馈电 压指令运算部114的反馈电压指令VH—com_fb，计算用于将升压转换器 10的输出电压VH控制为电压指令VH com 的占空比(duty ratio)，并 将运算的占空比向PWM信号变换部118输出。
PWM信号变换部118，基于从占空比运算部116接收的占空比，生 成用于导通/截止升压转换器10的npn型晶体管Ql、 Q2的PWM ( Pulse Width Modulation )信号，并将该生成的PWM信号作为信号PWC向升 压转换器10的npn型晶体管Ql、 Q2输出。
而且，由于通过将升压转换器10的npn型晶体管Q2的导通占空 比(onduty)增大可将电抗器L中的电力蓄积增大，所以可以获得更高的 电压输出。另一方面，通过增大上臂的npn型晶体管Ql的导通占空比， 电源线PL2的电压下降。于是，通过控制npn型晶体管Ql、 Q2的占空比， 可以将电源线PL2的电压控制为蓄电装置B的输出电压以上的任意的电 压。
此外，PWM信号变换部118，在控制信号CTL被活性化时，不管占 空比运算部116的输出如何，都将npn型晶体管Ql设为导通状态，将npn 型晶体管Q2设为非导通状态。由此，使得充电电流从电源线PL2向电源线PL1流动成为可能。
图4是图2示出的第1和第2变换器控制部62、 63的功能框图。
参照图1、图4,第1和第2变换器控制部62、 63各包括电机控制用 相电压运算部120和PWM信号变换部122。
电机控制用相电压运算部120，基于来自ECU的扭矩指令值TR1 (或 TR2 )和电机转速MRN1 (或MRN2 )，来自电流传感器80 (或82 )的 电机电流MCRT1 (或MCRT2 )，以及来自电压传感器72的电压VH, 运算施加于电动发电机MG1 (或MG2)的各相线圏的电压，并将运算出 来的各相线圏电压向PWM信号变换部122输出。
PWM信号变换部122，基于从电机控制用相电压运算部120接收的 各相线圏电压指令，生成实际上导通/截止(on/off)变换器20 (或30)的 各npn型晶体管Q11-Q16 (或Q21-Q26 )的信号PWM1_0 (信号PWM1 的一种)(或PWM2_0(信号PWM2的一种))，并将生成的信号PWM1J) (或PWM2J))向变换器20 (或30)的各叩n型晶体管Q11-Q16 (或 Q21-Q26)输出。
如此，各npn型晶体管Q11-Q16 (或Q21-Q26 )被开关控制，在电动 发电机MG1 (或MG2 )的各相流动的电流受到控制使得电动发电机MG1 (或MG2 )输出被指令的扭矩。其结果，输出与扭矩指令值TR1 (或TR2 ) 对应的电机扭矩。
此外，PWM信号变换部122，在来自AC输入控制部64的控制信号 CTL被活性化时，不管电机控制用相电压运算部120的输出如何，都生成 导通/截止npn型晶体管Qll- Q16 (或Q21- Q26 )的信号PWM1—1 (信 号PWM1的一种)(或PWM2_1 (信号PWM2的一种))，使得在变换 器20 (或30 )的U相臂22 (或32 ) 、 V相臂24 (或34)和W相臂26 (或36 )流动同相位的交流电流，并将生成的4言号PWM1—1(或PWM2—1) 向变换器20 (或30)的叩n型晶体管Qll-Q16 (或Q21-Q26 )输出。
而且，当在U、 V、 W的各相线圈U1、 VI、 Wl (或U2、 V2、 W2) 流动同相位的交流电流的情况下，在电动发电机MG1 (或MG2)不生成旋转扭矩。因此，如以下所说明的，通过协调控制变换器20和30,将供 给到中性点Nl、 N2的来自工业电源90的交流电压VAC变换为直流电压 而供给到电源线PL2。
图5是表示图l示出的变换器20、 30及电动发电机MG1、 MG2的零 相等效电路的电路图。
参照图5，在作为三相变换器的变换器20、 30的各自中，6个npn型 晶体管的导通/截止的组合存在有8个模式。这8个开关模式中有2个相间 电压(interpahse voltage )可为零，将这样的电压状态称作零电压矢量(zero voltage vector)。关于零电压矢量，可以视为上臂的3个晶体管处于彼此 相同的开关状态(全部导通或截止)、或者下臂的3个晶体管处于彼此相 同的开关状态。
因此，在该图5中，将变换器20的npn型晶体管Qll、 Ql3、 Ql5 总称为上臂20A表示，将变换器20的npn型晶体管Q12、 Q14、 Q16总 称为上臂20B表示。同样地，将变换器30的npn型晶体管Q21、 Q23、 Q25总称为上臂30A表示，将变换器30的npn型晶体管Q22、 Q24、 Q26 总称为上臂30B表示。
如图5所示，该零相等效电路，可以视为将经由图1的继电器电路40 和输入端子50电连接于中性点Nl、 N2的单相的工业电源卯作为输入的 单相PWM转换器。于是，在变换器20、 30的各自中使零电压矢量变化， 开关控制变换器20、 30使得变换器20、 30分别作为单相PWM转换器的 各相臂而动作，由此可将来自工业电源卯的单相交流电力变换为直流电力 而供给向电源线PL2。
在以上图2~图4所说明的控制装置60也可以使用计算机由软件来实现。
图6是表示作为控制装置60使用计算机的情况下的一般结构。 参照图6,作为控制装置60的计算机，包括CPU180、 A/D转换器 181、 ROM182、 RAM183，接口部184。
A/D转换器181，将各种传感器的输出等的模拟信号AIN变换为数字信号而输出至CPU180。此外，CPU180在数据总线或地址总线(address bus)等的总线186与ROM182、 RAM183，接口部184连接而进行数据 的供给接收(交换)。
ROM182,保存有例如在CPU180执行的程序或所参照的地图(map) 等的数据。RAM183，例如是CPU180进行数据处理的情况下的作业区域， 暂时存储各种变量。
接口部184，例如进行与其它ECU的通信，或者作为ROM182使 用了可电改写(重写)的闪速存储器(flash memory)等的情况下进行重 写数据的输入等，或者从存储卡或CD-ROM等的计算机可读取的存储介 质进行数据信号SIG的读入。
另外，CPU180，从输入输出端口接收供给数据输入信号DIN和数据 输出信号DOUT。
控制装置60，不局限于这样的构成，也可以包括多个CPU来实现。
下面，对本发明的实施方式的混合动力车辆的行驶时的充电状态SOC 的管理进行说明。
再参照图1，本发明的实施方式的混合动力车辆，在某一方面包括 发动机4，为驱动车轮2而j吏用的电动发电机MG2，向电动发电机MG2 供给电力而能够充放电的蓄电装置B，从发动机4接收机械动力而发电的 电动发电机MG1，用于接收从车辆外部供给的电力而对蓄电装置B充电 的电力输入部(输入端子50)，控制从电动发电机MG1向蓄电装置B的 充电量使得表示蓄电装置B的充电状态的状态量(SOC )接近控制目标值 的控制装置60。控制装置60，询问乘员是否有朝向(前去，前往)充电地 点的意向，并基于来自乘员的指示变更控制目标值。
优选地，充电地点是预先设定的，当从车辆的当前位置到充电地点的 距离为预定值以下的情况下，控制装置60询问乘员是否有前往充电地点的 意向。
18更具体地，控制装置60具有在从车辆的当前位置到充电地点的距离为 预定值以下时的特有的SOC控制模式，当在导航系统中判断为到充电地 点的距离为预定值以下时，向乘员询问是否要选择该特有的SOC控制模 式。
优选地，充电地点是预先设定的自家(家)。
优选地，控制装置60，在来自乘员的指示为具有前往充电地点的意向 时，与没有前往充电地点的意向时相比，将控制目标值设定得较低。
优选地，控制装置60，进而对乘员询问充电预定量，根据充电预定量 变更控制目标值。
图8是示出在混合动力车辆的行驶时与充电状态SOC的管理有关的 控制的流程的流程图。而且，该流程图的处理，每隔一定时间或每当预定 条件成立时从主例程调用而执行。
参照图l、图8，控制装置60，基于来自点火钥匙的信号IG，判定点 火钥匙是否设定在接通(on )位置(步骤S10 )。
控制装置60，当判定为点火钥匙没有被设定在接通位置时(步骤S10 中判定为否)，将处理向步骤S21进行，使控制返回主例程。控制装置60, 当判定为点火钥匙被接通时，将处理进行到步骤Sll。控制装置60，从汽 车导航装置55获取自家位置和车辆当前位置，判断车辆当前位置是否为自 已家。如果车辆当前位置不是自家则将处理进行到步骤S12。另一方面， 如果车辆当前位置是自家，则由于可考虑为是刚在家充了电，将处理进行
到步骤S18。
在步骤S12，控制装置60，从汽车导航装置55获取W当前地点到家 的距离L。接着，在步骤S13，对所获得的距离L和EV行驶可能距离进 行比较。EV行驶可能距离，是以当前的蓄电装置B的蓄电状态不使用发 动机4而能够行驶的距离。因此，在距离L《EV行驶可能距离不成立的 期间，即使是进行EV行驶而使蓄电装置B的SOC降低，则在返回至家 之前最终必须起动发动机而进行通常HV行驶。即，在距离L《EV行驶 可能距离不成立的期间，存在进行通常HV行驶的必然性。
19已知在使发动机运行的同时使车辆行驶的HV行驶中，如果SOC太 接近下限值，则HV行驶的效率将降低。于是，在存在进行通常HV行驶 的必然性时，最好尽量避免使蓄电装置B的SOC降低到下限值附近。
因此，在步骤S13，在距离L《EV行驶可能距离不成立的期间，处理 进行到步骤S18，进行SOC目标值为SC1的通常HV行驶。
另一方面，在步骤S13,在距离L《EV行驶可能距离成立的情况下， 处理进行到步骤S14。在步骤S14,控制装置60询问驾驶员是否回家。该 询问由声音或汽车导航装置的显示器显示等进行。
接着，在步骤S15，控制装置60等待来自驾驶员或副驾席的乘员的询 问结果的输入。询问结果，例如，由汽车导航装置的显示器的触摸面板等 的按钮、声音识别等输入。在步骤S15，在询问结果为选择"回家"的情 况下处理进行到步骤S16，在询问结果为不选择"回家"的情况下处理进 行到步骤S18。
在步骤S16，进一步询问乘员是否要进行充电。这是因为存在虽然回 家了但仍有不得不立即出发的情况，在该情况下使蓄电装置B的SOC过 低是不优选的。
接着步骤S16在步骤S17,控制装置60等待来自驾驶员或副驾席的乘 员的询问结果的输入。在步骤S17,在询问结果为选择"充电"的情况下 处理进行到步骤S20，在询问结果为不选择"充电"的情况下处理进行到 步骤S18。
而且，也可以将步骤S14-步骤S17归总为像"回家并充电吗"这样的 一次询问。
在步骤S20，将行驶模式决定为EV优先的行驶。EV优先行驶时的蓄 电装置B的SOC目标值SC2被设定为比通常HV行驶时的SOC目标值 SC1低。在步骤S20的之后，处理进行到步骤S21,控制转移到主例程。
在步骤S13或步骤S17为"否"的情况下，在步骤S18行驶模式决定 为通常HV行驶。在通常HV行驶模式下，SOC目标值被设定为SC1 。 接着，处理进行到步骤S19。在步骤S19，判定从前一次对驾驶员的询问是否经过了预定时间或行 驶了预定距离。即，如果刚进行了询问，则可认为回家或充电的询问结果 不会改变，从而不进行再次的询问。在步骤S19为否的情况下，处理进行 到步骤S21，控制转移到主例程。
但是，在从前一次的询问时经过了一段时间的情况下、或车辆较大程 度地移动了的情况下，存在询问结果变化的可能性。于是，在步骤S19为 是的情况下，再次执行步骤S12及其后的处理。
图9是示出从家出发至回家为止的行驶距离与SOC的关系的图。
参照图9，例如，当目的地为地点B3时，则Bl ~ B3为离家路(outward route ) ， B3 ~ B5为回家路(homeward route)。
在从家出发的时刻(地点B1)，由于在家对蓄电装置B进行了充电， 所以蓄电装置B的SOC接近管理上P艮值(例如80%附近)。在该时刻， SOC管理目标值为比上限值稍低的SC1，所以在地点Bl ~ B2，只要不进 行急加速等，则就进行发动机被停止的状态下的EV行驶，消耗蓄电装置 B的能量。结果在地点Bl蓄电装置B的SOC降低到目标值SC1。
在刚出发后使SOC稍微降低，是因为在再生制动时可以将在电动发 电机MG2发生的电力回收到蓄电装置B。如此，可以实现能量效率优异 的行驶。
在地点B2 ~ B4之间发动机运行，通过发动机转矩由电动发电机MG1 进行发电，所产生的电力基本上由电动发电机MG2使用。对于蓄电装置 B，重复发电电力的剩余量的充电、以及对应于不足量的放电。结果，蓄 电装置B的SOC维持于目标值SC1 (例如60% )附近。
在地点B4，到家的距离为预定距离以内。车辆的控制装置进行对乘员 的询问。在询问结果为表示要回家充电的情况下，将行驶^=莫式变更为将 SOC的目标值降低为SC2的EV优先行驶模式。
从地点B4到地点B5的距离，为仅以从SOC为SC1的状态的EV行 驶而刚好能回家的程度的距离，所以执行发动机被停止的EV行驶。此夕卜， 在驾驶员的加速要求特别大等情况下，发动机纟^动，SOC存在横行(横平)的部分。从而，在地点B5，蓄电装置B的SOC基本接近管理下P艮值 (例如20%)。因此，在回到家时蓄电装置B成为能够接收较大的电力量 的状态。
如此，在充电地点能够接受尽量多的能量，从而实现降低了对内燃机 的依存程度、排气少的对环境保护有益的车辆。
下面再参照图1、图8，对本实施例方式的发明进行总结。
该发明的一方面，是混合动力车辆的控制方法，该混合动力车辆包括 发动机4，为驱动车轮2而使用的电动发电机MG2，向电动发电机MG2 供给电力而能够充放电的蓄电装置B，从良动机4接收机械动力而发电的 电动发电机MG1，用于接收从车辆外部供给的电力而对蓄电装置B充电 的电力输入部(端子50)。该混合动力车辆的控制方法，包括询问乘员 是否有前往充电地点的意向的步骤S14,控制从电动发电机MG1向蓄电 装置B的充电量使得表示蓄电装置B的充电状态的状态量接近第1控制目 标值(SC1)的第1充电控制步骤S18，控制从电动发电机MG1向蓄电装 置B的充电量使得状态量接近比第1控制目标值低的第2控制目标值 (SC2)的第2充电控制步骤S20，基于来自乘员的指示决定第1、第2充 电控制步骤中的任一方的执行的步骤S15。
优选地，充电地点是预先设定的。控制方法还包括获取从车辆的当 前位置到充电地点的距离L的步骤S12，判定距离L是否变为预定值以下 的步骤S13。进行询问的步骤S14,在距离变为预定值以下的情况下，进 行是否有前往充电地点的意向的询问。
优选地，充电地点是预先设定的自家(家)。
优选地，决定第l、第2充电控制步骤中的任一方的执行的步骤S15, 在来自乘员的指示为(表示)具有前往充电地点的意向时执4亍第2充电控 制步骤S20，在没有前往充电地点的意向时执行第1充电控制步骤S18。
优选地，控制方法还包括进而对乘员询问充电预定量的步骤S16; 和步骤S17，该步骤S17在来自乘员的指示为具有充电预定时^f吏第2充电 控制步骤S20执行，在没有充电预定时使第1充电控制步骤S18执行。[变形例
图IO是图8所说明的控制的变形例的流程图。
图10的流程图，在图8所示的流程图中代替步骤S16、 S17包括 S101-S104。关于其它部分已在图8的流程图中进行了说明，不再重复说明。
参照图10,在步骤S15具有表示"回家"的输入的情况下，在步骤 S101,控制装置60询问乘员充电量。该询问，例如在汽车导航装置的显 示器上，显示"要充多长时间？ A: 2小时，B: 1小时，C: 30分钟"， 催促乘员选择A C。
然后，在步骤S102， S103,执行与乘员所选择的充电预定时间相应的 分流(振^分〖t、 directing)。
在步骤S102，判断是否为充电基本上不进行的情况。例如，在选择"C: 30分钟"的情况下也判断为不充电。在步骤S102判断结果为是的情况下， 处理进行到步骤S18,行^^莫式设定为通常HV行驶模式。
在步骤S102，判断结果为否的情况下，在步骤S103判断充电量是否 较大。在充电量大(例如选择了 "A: 2小时"时)处理进行到步骤S20， 选择将目标SOC设定为SC2的EV优先行驶4莫式。另 一方面，在充电量 不大时(例如选择了 "B: 1小时"时)处理进行到步骤S104，选择目标 SOC设定为SC3的EV优先行驶才莫式。
而且，在此，对于SOC目标值，具有SC1>SC3>SC2的关系。在步 骤S20或步骤S104的处理结束时，在步骤S21控制转移到主例程。
图11是示出进行基于图10的流程图的控制的情况下的SOC的变化 的一例的图。
图11的图，从地点Bl至地点B4，与图9所i兌明的情况相同，所以 不再重复说明。
在图11中，在地点B4，到家的距离为预定距离以内。车辆的控制装 置进行对乘员的询问。在询问结果为表示要回家充电的情况下，根据充电 量将目标SOC的值设为SC1、 SC2、 SC3的任一个。
在充电量少、或者完全不充电的情况下，目标SOC与地点Bl B4相同设定为SC1。在该情况下，如波形W1所示，回到家时的蓄电装置B的 可充入电量相当于SOC管理上限值(例如80% )与SC1 (例如60% )的 差(例如20%)。
在充电量为中等程度的情况下，目标SOC设定为SC3。在该情况下， 如波形W3所示，回到家时的蓄电装置B的可充入电量相当于SOC管理 上限值(例如80%)与SC3 (例如40%)的差(例如40%)。
在充电量大的情况下，目标SOC设定为SC2。在该情况下，如波形 W2所示，回到家时的蓄电装置B的可充入电量相当于SOC管理上限值(例 如80% )与SC3 (例如20% )的差(例如60% )。
如以上所述，该变形例所示的混合动力车辆的控制方法，还包括进 而询问乘员充电预定量的步骤S101,和根据充电预定量变更第2控制目标 值的步骤S103.
如此，由于在充电地点能够接受尽量多的能量，从而实现降低了对内 燃机的M程度、排气少的对环境保护有益的车辆。
此外，如变形例所示的那样，由于可以将蓄电池状态设定为在回到家 的时刻具有与充电时间相匹配的SOC降低情况，所以在经过充电预定时 间而再次从家出发时可以充电至SOC接近管理上限值，所以在下次出发 时也可以将EV行驶可能距离设为相同程度。
而且，在图1中，对具有汽车导航装置55,从汽车导航装置55获得 在自家位置等的充电地点和车辆当前位置之间的距离的情况进行了说明， 但并不限定于此。例如，也可以代替汽车导航装置55，装载更为简单的 GPS装置而获得在自家位置等的充电地点和车辆当前位置之间的距离。
而且，在以上的实施方式所公开的控制方法，可使用计算机由软件执 行。可以从计算机可读取地存储了用于使计算机执行该控制方法的程序的 存储介质(ROM、 CD-ROM、存储卡等)，将该程序读入到车辆的控制 装置中的计算机中，或者通过通信线路进行提供。
本次所公开的实施方式，应认为所有的点是例示而不是限制的内容。 本发明的范围，不是由上述的说明，而通过权利要求来表示，且意味着包 括与权利要求同等的含义以及在其范围内的所有的变更。
权利要求
1. 一种混合动力车辆，具备内燃机；用于驱动车轮的电动机；向所述电动机供给电力的、能够充放电的蓄电装置；从所述内燃机接收机械动力而发电的发电装置；用于接收从车辆外部供给的电力而对所述蓄电装置充电的电力输入部；和控制从所述发电装置向所述蓄电装置的充电量使得表示所述蓄电装置的充电状态的状态量接近控制目标值的控制装置，所述控制装置，对乘员进行是否有前往充电地点的意向的询问，基于来自所述乘员的指示变更所述控制目标值。
2. 根据权利要求l所述的混合动力车辆，其中， 所述充电地点是预先设定的；所述控制装置具有在从车辆的当前位置到所述充电地点的距离变为 预定值以下时的特有的SOC控制模式，当在导航系统中判断为到所述充 电地点的距离为所述预定值以下时，向乘员询问是否要选择所述特有的 soc控制模式。
3. 根据权利要求l所述的混合动力车辆，其中， 所述控制装置，在来自所述乘员的指示有前往所述充电地点的意向时，与没有前往所述充电地点的意向时相比，将所述控制目标值设定得较 低。
4. 根据权利要求1~3中的任一项所述的混合动力车辆，其中， 所述控制装置，进而对所述乘员询问充电预定量，根据所述充电预定量变更所述控制目标值。
5. —种混合动力车辆的控制方法，该混合动力车辆具备内燃机；用 于驱动车轮的电动机；向所述电动机供给电力的、能够充放电的蓄电装置；从所述内燃机接收机械动力而发电的发电装置；和用于接收从车辆外部供 给的电力而对所述蓄电装置充电的电力输入部，所述控制方法包括询问乘员是否有前往充电地点的意向的询问步骤；控制从所述发电装置向所述蓄电装置的充电量使得表示所述蓄电装 置的充电状态的状态量接近第l控制目标值的第1充电控制步骤；控制从所述发电装置向所述蓄电装置的充电量使得所述状态量接近 比第1控制目标值低的第2控制目标值的第2充电控制步骤；和基于来自所述乘员的指示决定所述第1、第2充电控制步骤中的任一 方的执行的步骤。
6. 根据权利要求5所述的混合动力车辆的控制方法，其中 所述充电地点是预先i殳定的； 所述控制方法还包括获取从车辆的当前位置到所述充电地点的距离的步骤；和 判断所i^巨离是否变为预定值以下的步骤，所述询问步骤，在所^巨离变为预定值以下的情况下，进行是否有前 往所述充电地点的意向的询问。
7. 根据权利要求5所述的混合动力车辆的控制方法，其中， 决定所述第1、第2充电控制步骤中的任一方的执行的步骤，在来自所述乘员的指示为有前往所述充电地点的意向时执^f亍所述第2充电控制步 骤，在没有前往所述充电地点的意向时执行所述第l充电控制步骤。
8. 根据权利要求5所述的混合动力车辆的控制方法，其中，还包括 进而对所述乘员询问充电预定量的步骤；和 根据所述充电预定量变更所述第2控制目标值的步骤。
9. 一种计算机可读取的存储介质，所述存储介质存储了用于使计算机 执行权利要求5-8中任一项所述的混合动力车辆的控制方法的程序。
10. —种程序，用于使计算机执行权利要求5-8中任意一项所述的混 合动力车辆的控制方法。
全文摘要
本发明的目的是提供一种能够根据是否进行外部充电来变更蓄电装置的充电量的混合动力汽车。混合动力汽车(100)的控制装置(60)，对乘员进行是否有前往自家等的充电地点的意向的询问。在有前往充电地点的意向时，将蓄电装置的状态量(SOC)的目标值设定为比没有前往充电地点的意向时小的值。如此，在充电地点能够接受尽量多的能量，从而实现降低了对内燃机的依存程度、排气少的对环境保护有益的车辆。
文档编号G01C21/26GK101522495SQ20078003759
公开日2009年9月2日 申请日期2007年9月25日 优先权日2006年10月11日
发明者丹羽俊明, 洪远龄 申请人:丰田自动车株式会社;爱信艾达株式会社